Какая температура молекулярного азота массой 280 г будет при давлении 3,5 МПа в сосуде объемом 16,6

Сквозь_Космос

8

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать идеальный газовый закон, который гласит, что давление, объем и температура газа связаны следующим образом:

\[ PV = nRT \]

где P - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества газа (в молях), R - универсальная газовая постоянная, а T - температура газа в кельвинах.

Чтобы решить задачу, нам нужно найти температуру молекулярного азота при заданных значениях давления, массы и объема.

1. Начнем с расчета количества вещества газа (n), используя массу молекулярного азота и его молярную массу.

Молярная масса азота (N₂) составляет примерно 28 г/моль. Мы можем использовать данное значение для расчета количества вещества азота (в молях) по формуле:

\[ n = \frac{{\text{{масса газа}}}}{{\text{{молярная масса газа}}}} \]

Подставим известные значения:

\[ n = \frac{{280 \, \text{{г}}}}{{28 \, \text{{г/моль}}}} = 10 \, \text{{моль}} \]

2. Закончим расчет, найдя температуру (T) при заданном давлении (P) и объеме (V).

\[ PV = nRT \]

Мы можем переписать формулу для нахождения температуры следующим образом:

\[ T = \frac{{PV}}{{nR}} \]

Подставим известные значения:

\[ T = \frac{{3,5 \, \text{{МПа}}} \times {16,6 \, \text{{л}}}}}{{10 \, \text{{моль}}} \times {8,31 \, \text{{Дж/(моль*К)}}}} \]

3. Проведем вычисления:

\[ T = \frac{{3,5 \times 10^6 \, \text{{Па}}} \times {16,6 \times 10^{-3} \, \text{{м}^3}}}{{10 \, \text{{моль}}} \times {8,31 \, \text{{Дж/(моль*К)}}}} \]

\[ T = \frac{{5,81 \times 10^4 \, \text{{Па м}^3}}}{{83,1 \, \text{{Дж/(моль*К)}}}} \]

\[ T = 698,8 \, \text{{К}} \]

Таким образом, температура молекулярного азота массой 280 г будет составлять примерно 698,8 К при давлении 3,5 МПа в сосуде объемом 16,6 л.